网络药理学方法与实验验证丹参煎剂治疗缺血性心脏病的作用

Network pharmacology approach and experimental verification of Dan-Shen Decoction in the treatment of ischemic heart disease.

作者信息Difei Gong, Tianyi Yuan, Ranran Wang, Shuchan Sun, Awaguli Dawuti, Shoubao Wang, Guanhua Du, Lianhua Fang
PMID36546685
发布时间2023-12
DOI10.1080/13880209.2022.2152059

实验完整度

包含网络药理学预测、分子对接和细胞实验验证,但缺乏体内实验和功能验证。

主要模型

H9c2大鼠心肌细胞系 CoCl2诱导的缺氧H9c2细胞模型

重点核对

H9c2细胞(ATCC来源,传代4-8) CoCl2浓度(1000 µmol/L)和时间(24h) 丹参煎剂预处理浓度(1 µg/mL)和时间(2h) Western blot检测的蛋白表达

摘要

背景:丹参煎剂由丹参、檀香和砂仁组成,对缺血性心脏病(IHD)具有良好的治疗作用。然而,对丹参煎剂确切作用机制的系统研究仍缺乏。本研究采用系统的药理学方法考察了丹参煎剂的抗IHD作用。目的:本研究通过整合网络药理学分析和实验验证,评估丹参煎剂治疗IHD的疗效并探讨其潜在机制。材料与方法:通过网络药理学和分子对接预测了丹参煎剂抗IHD的活性成分、关键靶点和潜在机制。H9c2细胞在诱导前用不同浓度的1 µg/mL丹参煎剂预处理2小时,随后用1000 µmol/L CoCl2诱导24小时。细胞活力通过CCK8检测,蛋白表达通过Western blot检测。结果:网络药理学方法成功鉴定了丹参煎剂中69个活性成分,以及参与治疗IHD的122个潜在靶点。体外实验表明,丹参煎剂的抗IHD作用可能与AKT1和MAPK1等靶点以及细胞增殖、炎症反应和代谢等生物过程密切相关。结论:本研究不仅为丹参煎剂抗IHD的机制提供了新的见解,也为从中药中发现抗IHD化合物提供了重要信息和新的研究思路。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
丹参煎剂治疗缺血性心脏病的潜在机制是什么?
核心机制
丹参煎剂可能通过调控PI3K/AKT和MAPK信号通路,影响AKT1、MAPK1、STAT3、c-JUN等靶点,进而发挥抗IHD作用。
主要证据
网络药理学预测出122个潜在靶点,分子对接显示木犀草素和异鼠李素与AKT1和MAPK1结合良好;体外实验表明丹参煎剂抑制PI3K p110、PI3K p85、STAT3、NF-κB和JNK表达,并降低p-c-JUN/c-JUN和p-MAPK1/MAPK1比值。
研究意义
研究为丹参煎剂抗IHD的机制提供了全面的系统概述,为未来药理学研究提供了理论基础和实验数据。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

网络药理学分析

预测丹参煎剂抗IHD的活性成分和潜在靶点

利用TCMSP、TCMIP和BATMAN-TCM数据库获取丹参煎剂的活性成分和靶点,利用GeneCards等数据库获取IHD相关靶点,取交集得到潜在靶点,并进行GO和KEGG富集分析。

2

分子对接

验证活性成分与关键靶点的结合模式

选取AKT1和MAPK1作为靶点,与木犀草素、丹参酮IIA等活性成分进行分子对接,计算-CDOCKER相互作用能。

3

细胞模型建立

建立CoCl2诱导的H9c2缺氧模型并进行药物预处理

不同浓度CoCl2处理H9c2细胞不同时间,确定最佳造模条件;丹参煎剂预处理2小时再CoCl2诱导,通过CCK8检测细胞活力。

4

Western blot验证信号通路

验证丹参煎剂对PI3K/AKT和MAPK信号通路蛋白表达的影响

提取蛋白,Western blot检测PI3K p110、PI3K p85、STAT3、NF-κB、JNK、c-JUN、MAPK1等蛋白的表达及磷酸化水平。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

分子对接
验证细胞功能变化
验证分子表达变化
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM培养基Gibco8120365
胎牛血清ProcellSA210518
EDTA胰蛋白酶BeyotimeC0203-100mL
青霉素-链霉素溶液Solarbio20200617
CCK-8试剂盒DojindoPN534
c-JUN抗体Cell Signaling Technology9165
SAPK/JNK抗体Cell Signaling Technology9252
PI3激酶p110α抗体Cell Signaling Technology4249
PI3激酶p85抗体Cell Signaling Technology4257
NF-κB抗体Cell Signaling Technology8242
p-NF-κB p65抗体Cell Signaling Technology3033
β-actin抗体Proteintech60008-1-IG
STAT3抗体Santa Cruz Biotechnology8019
p-c-JUN抗体Santa Cruz Biotechnologysc-822
羊抗兔IgG-HRPGene-Protein LinkP03S02
羊抗鼠IgG-HRPGene-Protein LinkP03S01

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
网络药理学
活性成分筛选阈值:OB≥30%,DL≥0.18
阅读提示:Methods: Network pharmacology 部分
分子对接
靶点蛋白的PDB ID、对接软件及方法
阅读提示:Methods: Molecular docking 部分
细胞模型建立
H9c2细胞来源及传代数、CoCl2浓度和处理时间、丹参煎剂浓度和预处理时间、细胞接种密度
阅读提示:Methods: Cell culturing 和 Cell viability assay,Results: Induction of hypoxic H9c2 cells by CoCl2
Western blot
抗体稀释比例、二抗稀释比例、检测蛋白
阅读提示:Methods: Western blot 部分,Results: Effect of Dan-Shen Decoction on the PI3K/AKT and MAPK signalling pathways